汽車(chē)網(wǎng)絡(luò )熱引發(fā)新一輪征戰

　　毋庸置疑，汽車(chē)電子已體現出網(wǎng)絡(luò )化的發(fā)展方向，車(chē)載網(wǎng)絡(luò )成

　　為汽車(chē)電子領(lǐng)域的最大熱點(diǎn)。提高控制單元間通訊可靠性和降低導線(xiàn)

　　成本的網(wǎng)絡(luò )總線(xiàn)技術(shù)應用成為動(dòng)力所在，包括CAN、LIN、FlexRey、

　　MOST、IDB1394等已成為現代汽車(chē)網(wǎng)絡(luò )總線(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)。為適應這種潮

　　流，上下游廠(chǎng)商都已圍繞網(wǎng)絡(luò )主題大做文章。

　　CAN LIN應用漸成主流

　　半導體廠(chǎng)商紛紛發(fā)力

　　目前，在國內眾多車(chē)型都可發(fā)現網(wǎng)絡(luò )總線(xiàn)技術(shù)的身影。國外CAN、

　　LIN總線(xiàn)技術(shù)應用已經(jīng)成熟，相應地在國內汽車(chē)市場(chǎng)的應用也已拉

　　開(kāi)序幕，CAN、LIN應用成為潮流之勢。

　　汽車(chē)網(wǎng)絡(luò )總線(xiàn)一般通過(guò)收發(fā)器、控制器進(jìn)行信號傳輸，這成為半

　　導體廠(chǎng)商角力的新陣地。目前市場(chǎng)上有關(guān)LIN控制器、收發(fā)器的廠(chǎng)商

　　包括飛思卡爾、英飛凌、Microchip、富士通、NEC、Atmel等，

　　Altera、CAST等提供IP內核。在這一領(lǐng)域，飛思卡爾實(shí)力強勁，飛

　　思卡爾提供廣泛的LIN產(chǎn)品系列，包括8/16/32位主MCU和8/16位從節

　　點(diǎn)MCU，包括LIN物理層接口、LIN/CAN SBC(系統基礎芯片)和IDC

　　(智能分布式控制)。IDC產(chǎn)品是高度集成的單一封裝芯片，包含一個(gè)8

　　位MCU、LIN物理層接口、電壓調節器和各種功率驅動(dòng)(SMARTMOS)

　　組件，非常適合空間有限的應用如后視鏡或車(chē)窗升降器。

　　飛思卡爾汽車(chē)電子工程經(jīng)理康曉敦表示，未來(lái)收發(fā)器演變一是適

　　應不斷提高的標準要求，如LIN標準已從最初的1.0版擴展到2.0版，

　　因而需要做相應的升級改進(jìn)。二是提高抗干擾性，提高可靠性。在收

　　發(fā)器市場(chǎng),飛利浦已銷(xiāo)售10億只支持不同車(chē)內網(wǎng)絡(luò )(IVN)協(xié)議，包

　　括J1850、CAN和LIN收發(fā)器予各個(gè)汽車(chē)制造商與零部件廠(chǎng)商,這一數

　　字也間接印證了車(chē)載網(wǎng)絡(luò )應用熱度之高。據了解，飛利浦采用獨特的

　　新型絕緣體上硅芯片(SOI)技術(shù)推出的CAN收發(fā)器，具有卓越的EMC

　　性能，既可提高可靠性又有效地降低系統成本。目前飛利浦正在力推

　　其第三代A-BCD3 SOI技術(shù)，這種下一代SOI能將系統功能集成到

　　一顆可靠的單片電路芯片中。

　　同時(shí)，為了加速基于LIN總線(xiàn)控制系統的開(kāi)發(fā)周期，飛思卡爾公

　　司開(kāi)發(fā)了LIN開(kāi)發(fā)平臺(LIN DEMO)。LIN DEMO系統提供了完整的

　　軟件和硬件，其中軟件包括標準的LIN底層驅動(dòng)軟件和LED顯示的應用

　　軟件。用戶(hù)可以在此平臺上很快地搭建起LIN控制網(wǎng)絡(luò )，從而減少開(kāi)

　　發(fā)周期，加快上市時(shí)間。

　　目前CAN在汽車(chē)動(dòng)力和制動(dòng)網(wǎng)絡(luò )應用領(lǐng)域正大顯身手。到目前為

　　止，已經(jīng)擁有20多家CAN控制器芯片生產(chǎn)商，包括飛思卡爾、英飛凌、

　　英特爾、飛利浦、瑞薩、ST、TI等半導體廠(chǎng)商，市場(chǎng)上已有110多種CAN

　　控制器芯片和集成CAN控制器的微處理器芯片。

　　各種高低速網(wǎng)絡(luò )信號在汽車(chē)不同系統間“游走”，需要網(wǎng)關(guān)來(lái)充

　　當“中轉站”。富士通微電子高級系統設計工程師龐川指出，汽車(chē)上

　　用網(wǎng)關(guān)可將多個(gè)同質(zhì)或不同質(zhì)網(wǎng)絡(luò )連接，其意義在于減少網(wǎng)絡(luò )上的信

　　息量，提高系統的可靠性。飛利浦推出的SJA2020車(chē)內網(wǎng)絡(luò )網(wǎng)關(guān)控

　　制器是市場(chǎng)上第一個(gè)支持高達4個(gè)LIN主控制器與6個(gè)CAN2.0B信道

　　的微控制器。此外，先進(jìn)成熟的SPI與外部總線(xiàn)接口可以帶來(lái)多媒體

　　網(wǎng)絡(luò )的快速接入，如MOST與IDB1394等。

　　國內車(chē)載網(wǎng)絡(luò )開(kāi)發(fā)在起步

　　開(kāi)發(fā)車(chē)身及多媒體網(wǎng)絡(luò )是務(wù)實(shí)之策

　　雖然CAN總線(xiàn)標準已推出很多年，但我國的汽車(chē)CAN總線(xiàn)技術(shù)起步

　　較晚，在中國的應用開(kāi)發(fā)還剛剛開(kāi)始，本土汽車(chē)電子廠(chǎng)商在跟進(jìn)之余

　　已顯示出“新勢力”。如浙江中科正方電子技術(shù)有限公司目前形成了

　　以RS4、RS3、RS2為產(chǎn)品體系的汽車(chē)網(wǎng)絡(luò )產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)，涵蓋了轎車(chē)、

　　客車(chē)和卡車(chē)各領(lǐng)域，可以提供基于CAN技術(shù)的汽車(chē)網(wǎng)絡(luò )產(chǎn)品。

　　但理想與現實(shí)之間總有差距，中國汽車(chē)電子廠(chǎng)商在基礎的ECU開(kāi)

　　發(fā)方面還存在諸多缺失，開(kāi)發(fā)車(chē)載網(wǎng)絡(luò )ECU遭遇的是更深層次的考驗，

　　目前還沒(méi)有這個(gè)實(shí)力幫助汽車(chē)制造商部署一個(gè)CAN網(wǎng)絡(luò )。據業(yè)內人士

　　介紹，目前更多的還主要是開(kāi)發(fā)支持CAN的車(chē)載設備，配合某種車(chē)型

　　的CAN網(wǎng)絡(luò )使自己的產(chǎn)品支持這種總線(xiàn)通信協(xié)議。中科院電工研究所

　　汽車(chē)電子應用研究組副研究員唐曉泉指出，目前國內從事車(chē)載網(wǎng)絡(luò )的

　　企業(yè)雖然說(shuō)開(kāi)發(fā)車(chē)載網(wǎng)絡(luò )，但實(shí)際上做的是具有車(chē)載網(wǎng)絡(luò )接口的零部

　　件，而這種零部件一個(gè)是不行的，二個(gè)也沒(méi)有意義。國內車(chē)載網(wǎng)絡(luò )的

　　現狀是，在ECU中嵌入車(chē)載網(wǎng)絡(luò )已做得不錯，但與車(chē)載網(wǎng)絡(luò )相關(guān)的工

　　作還十分欠缺。

　　上海汽車(chē)電子工程中心總經(jīng)理助理兼開(kāi)發(fā)部部長(cháng)楊曉鋒介紹，在

　　進(jìn)行網(wǎng)絡(luò )開(kāi)發(fā)時(shí)主要解決軟件的綜合調度機制、多任務(wù)下的實(shí)時(shí)性問(wèn)

　　題、汽車(chē)惡劣環(huán)境下的魯棒性問(wèn)題等技術(shù)問(wèn)題。而目前國內在這一領(lǐng)

　　域投入開(kāi)發(fā)的多，真正用的少，基本在樣機的狀態(tài)，就是因為缺少載

　　體和在其他車(chē)型上成熟的案例。

　　那么國內本土汽車(chē)電子廠(chǎng)商應該如何在汽車(chē)網(wǎng)絡(luò )化熱潮中占據一

　　席之地？唐曉泉介紹，車(chē)身和車(chē)載多媒體在汽車(chē)電子中占有很大的比

　　重，涉及面很廣，不可能被少數集團壟斷。根據中國汽車(chē)電子的現狀，

　　作為企業(yè)發(fā)展車(chē)身電子及車(chē)載多媒體網(wǎng)絡(luò )，是一項務(wù)實(shí)的決策。畢竟，

　　相比CAN(方案測試通常就要兩年左右的時(shí)間)，實(shí)現具備LIN網(wǎng)絡(luò )功能

　　的零部件則要簡(jiǎn)單得多，技術(shù)門(mén)檻很低，已有不少本土廠(chǎng)商準備進(jìn)入，

　　并且車(chē)身控制模塊的開(kāi)發(fā)相對較易，相應的LIN總線(xiàn)收發(fā)器、控制器

　　解決方案選擇也很多，2006年相信會(huì )有不少本土廠(chǎng)商推出相應的產(chǎn)品。

　　隨著(zhù)車(chē)載多媒體的不斷發(fā)展，將為中國的汽車(chē)電子、IT和家電制

　　造商帶來(lái)新機遇。在汽車(chē)中，將己成功應用的家電網(wǎng)絡(luò )技術(shù)移植到汽

　　車(chē)媒體，并且實(shí)現家庭、汽車(chē)和辦公媒體三位一體，這在技術(shù)上可行，

　　而且與車(chē)載媒體的發(fā)展目標一致。上海交通大學(xué)教授殷承良介紹，家

　　電行業(yè)轉型時(shí)可以考慮向這個(gè)方向發(fā)展，早做準備，早做研究，應該

　　是一個(gè)融入的好機會(huì )。

　　應用層不同對供應商提出高要求

　　搭建網(wǎng)絡(luò )開(kāi)發(fā)平臺成必然

　　汽車(chē)總線(xiàn)應用層的標準化是促進(jìn)總線(xiàn)技術(shù)應用的重要措施。目前

　　涉及總線(xiàn)系統數據定義的應用層是由汽車(chē)制造商和汽車(chē)制造商的核心

　　零部件廠(chǎng)家制定的。在轎車(chē)行業(yè)，在不同的汽車(chē)制造商甚至同一汽車(chē)

　　制造商的不同系列轎車(chē)中，盡管他們使用同一總線(xiàn)和同一總線(xiàn)的物理

　　層，其應用層是不相同的。

　　唐曉泉介紹，總線(xiàn)的應用層直接涉及到智能零部件中MCU的硬件

　　資源和軟件結構，同一個(gè)汽車(chē)零部件廠(chǎng)家在設計功能相同、但是為不

　　同汽車(chē)制造廠(chǎng)家甚至同一汽車(chē)制造廠(chǎng)家不同型號汽車(chē)用的智能零部件

　　時(shí)，不僅需要建設適應不同總線(xiàn)協(xié)議的測試體系，重新設計智能零部

　　件的硬件系統和軟件系統，而且還必須進(jìn)行智能零部件的重新認證。

　　這無(wú)形中對汽車(chē)電子廠(chǎng)商又增加了系統設計和生產(chǎn)成本。

　　對此，航盛深有感觸。有關(guān)人士表示，目前每種車(chē)型的CAN總線(xiàn)

　　網(wǎng)絡(luò )都是定制的，為了與之配套，航盛必須交納一定費用給該汽車(chē)制

　　造商指定的第三方總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )規劃技術(shù)提供商，以得到必要的技術(shù)支持，

　　如底層通信協(xié)議、軟件接口等，這無(wú)形中設置了一個(gè)門(mén)檻，并進(jìn)一步

　　提高了研發(fā)成本,研發(fā)投入也很大。因此整車(chē)應用層的不同對國內本

　　土廠(chǎng)商在配套能力與研發(fā)實(shí)力的考驗更加嚴峻。

　　這一方面國內整車(chē)廠(chǎng)還需加緊“補課”。殷承良表示，目前合資

　　整車(chē)廠(chǎng)是外方擁有自己的應用層協(xié)議，即便是合作方，對中方的開(kāi)放

　　也非常少，得到授權幾乎不可能。雖然中方也意識到這一問(wèn)題，但現

　　階段還是只能采用外方的技術(shù)與方案。但現在一些自主品牌的整車(chē)廠(chǎng)

　　都在制定屬于自己的應用層協(xié)議。據了解，國內有關(guān)機構制定的應用

　　層標準是以J1939為參考來(lái)制定的指導性標準，對整車(chē)廠(chǎng)來(lái)說(shuō)還是愿

　　意擁有自己的應用層協(xié)議。

　　目前，國際上各個(gè)系統集成供應商以及整車(chē)廠(chǎng)都有自己的網(wǎng)絡(luò )測

　　試規范和標準，在行業(yè)內這沒(méi)有一定的標準，國內在這方面也處于空

　　白狀態(tài)，這也是我國在ECU及網(wǎng)絡(luò )技術(shù)發(fā)展中亟待解決的問(wèn)題。浙江

　　中科正方電子技術(shù)有限公司總工程師于冬清表示，國內整車(chē)廠(chǎng)商都意

　　識到該問(wèn)題，在逐步制定自己的應用層協(xié)議，如奇瑞、比亞迪，長(cháng)安

　　汽車(chē)等。預期在2年～3年內，各汽車(chē)生產(chǎn)企業(yè)會(huì )逐步形成自己的汽車(chē)

　　網(wǎng)絡(luò )應用層協(xié)議及相關(guān)標準。

　　汽車(chē)總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)應用升級對國內整車(chē)與汽車(chē)電子廠(chǎng)商的考驗是

　　雙重性的，未來(lái)還需要做好準備承接更多的挑戰。

　　相關(guān)鏈接

　　MCU不斷集成網(wǎng)絡(luò )控制器

　　市場(chǎng)上存在獨立的網(wǎng)絡(luò )控制器或集成網(wǎng)絡(luò )控制器或接口的MCU，

　　來(lái)完成網(wǎng)絡(luò )控制功能，他們各有用武之地，但顯然集成是趨勢使然。

　　適應汽車(chē)電子控制單元集成度提高的趨勢，如今半導體廠(chǎng)商推出的車(chē)

　　用MCU中，早已集成了各種總線(xiàn)控制器或者接口，并隨著(zhù)市場(chǎng)應用趨勢，

　　不斷邁向新的高度。

　　目前16位MCU正取代8位MCU成為車(chē)用MCU中增長(cháng)最快的器件，也完

　　全可以支持CAN/LIN車(chē)內網(wǎng)絡(luò )總線(xiàn)協(xié)議。例如飛思卡爾新推出的16

　　位MC9S12X MCU，基于該公司的HCS12架構，面向CAN總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )和車(chē)身控

　　制等汽車(chē)多路應用、儀表板、車(chē)門(mén)和底盤(pán)節點(diǎn)。

　　高性能32位MCU在汽車(chē)電子領(lǐng)域的應用亦在迅速擴展，今后會(huì )成

　　為汽車(chē)動(dòng)力系統、安全控制、多媒體信息娛樂(lè )的主角。除了基于Power

　　PC的MPC系列以外，飛思卡爾發(fā)布了首個(gè)基于A(yíng)RM架構的MAC7100 32位

　　MCU系列，其需求重點(diǎn)是車(chē)身、底盤(pán)和安全性能。瑞薩也發(fā)布了集

　　成CAN總線(xiàn)接口和1.5Mb大容量閃存的32位微控制器SH7059，可實(shí)

　　現引擎控制的精確操作。